Tamaño del mercado global de catalizadores químicos por producto (zeolita, catalizadores bifuncionales, compuestos organometálicos), por aplicación (refinería, plantas químicas), por tipo (catalizadores heterogéneos, catalizadores homogéneos), por alcance geográfico y pronóstico

Tamaño y pronóstico del mercado de catalizadores químicos

El tamaño del mercado de catalizadores químicos se valoró en USD 36,033.91 millones en 2021 y se proyecta que alcance los USD 56,168.92 millones para 2030, creciendo a una CAGR del 5.33% entre 2023 y 2030.

Uno de los principales factores que impulsa el crecimiento de los ingresos del mercado es la mayor demanda de catalizadores industriales para producir combustibles ecológicos. Además, la producción de combustibles renovables y productos químicos con valor agregado depende en gran medida de los catalizadores y procesos químicos. El informe Global Chemical proporciona una evaluación integral del mercado. El informe ofrece un análisis exhaustivo de los segmentos clave, las tendencias, los impulsores, las restricciones, el panorama competitivo y los factores que desempeñan un papel importante en el mercado.

¿Qué es un catalizador químico?

Los catalizadores son sustancias químicas que influyen en la velocidad de una reacción sin consumirse, alterarse ni tener un impacto en la termodinámica general del sistema. Además, los catalizadores químicos son vitales para prevenir el declive de aplicaciones importantes en el mercado de catalizadores. Las aplicaciones restringen el consumo de compuestos orgánicos volátiles, gestionan las emisiones de óxido de nitrógeno y desarrollan tecnología catalítica para reemplazar la síntesis química intermedia basada en cloro con la minimización de residuos. Las reacciones químicas son frecuentemente más eficientes y selectivas cuando se utilizan catalizadores, eliminando enormes cantidades de productos químicos de desecho.

Una sustancia externa conocida como catalizador químico reduce la energía de activación de una reacción sin cambiar después del proceso biológico o químico. Una sustancia que acelera una reacción química manteniendo su masa, actividad y composición química se conoce como catalizador en química. La reacción de catálisis en química es el fenómeno en el que los catalizadores demuestran su actividad. En todos los sectores de la industria se utilizan catalizadores químicos. Se utilizan para hacer agua fuerte, vitriolo, aromáticos, amoníaco y etanol en química introductoria. Se emplean en petroquímica para crear compuestos intermedios y polímeros. Los catalizadores comerciales se utilizan en tecnologías para eliminar contaminantes y se utilizan principalmente en refinerías de petróleo para reacciones de hidrotratamiento y craqueo catalítico de fluidos. Se utilizan en la síntesis de sustancias activas e intermediarios en la fabricación de productos químicos finos.

Panorama del mercado mundial de catalizadores químicos

Debido a los usos en expansión en la refinación de petróleo, los productos petroquímicos y polímeros, y la síntesis química, la demanda de catalizadores químicos está aumentando. En una amplia gama de procesos, los catalizadores ayudan a reducir costos, mejorar el rendimiento, optimizar los procesos y conservar la energía en la industria manufacturera. Además, los catalizadores ambientales tienen una gran demanda porque permiten a los fabricantes cumplir con los estrictos requisitos regulatorios con respecto a las emisiones de NOx, dióxido de carbono y SOx. El aumento de las actividades gubernamentales en este campo está alentando a los fabricantes a convertirse a combustibles alternativos como resultado del aumento de las emisiones de carbono y los cambios climáticos asociados que han obligado al gobierno a cambiar hacia fuentes de energía renovables. Se prevé que la demanda de catalizadores se acelere en breve debido al aumento del uso de combustibles alternativos y fuentes de energía como el biodiésel y el gas de esquisto.

Además, los logros recientes en el campo de los catalizadores químicos desempeñan un papel importante en el crecimiento del mercado; por ejemplo, Frances H. Arnold recibió el Premio Nobel de Química 2018 por su trabajo pionero en el control de la evolución de las enzimas para usos como la energía renovable segura para el medio ambiente.

Además, uno de los principales factores que impulsa el crecimiento de los ingresos del mercado es la mayor demanda de catalizadores industriales para producir combustibles ecológicos. Además, la producción de combustibles renovables y productos químicos con valor añadido depende en gran medida de los catalizadores y procesos químicos. La industria química utiliza catalizadores para llevar a cabo reacciones lo más cerca posible de la temperatura ambiente, lo que reduce el uso y los costos de energía. La necesidad de nuevos catalizadores surgirá de la creciente demanda que enfrenta actualmente la industria para ser más limpia y ecológica. Las empresas del mercado están invirtiendo una cantidad significativa de dinero en investigación y desarrollo para crear catalizadores que permitan que los procesos industriales sean más limpios, funcionen con mayores economías de átomos, generen mayor pureza y duren más. Sin embargo, las desventajas sustanciales de un catalizador químico, incluido su alto precio, toxicidad y reutilización, son consideraciones importantes que podrían restringir la capacidad del mercado para crecer financieramente. Por ejemplo, el catalizador que puede disolverse en solución primero debe aislarse antes de poder recuperarlo y usarlo nuevamente. Los catalizadores, como los homogéneos, pueden enfrentar dificultades en altas temperaturas asociadas con la evaporación de cualquier componente volátil. Las sustancias catalizadoras como las zeolitas y otras tienen limitaciones significativas cuando se usan en procesos industriales. Por ejemplo, las zeolitas no pueden utilizar su microporosidad para crear compuestos voluminosos porque son muy vulnerables a la desactivación por adsorción irreversible o bloqueo estérico de productos secundarios pesados. Además, el uso de la selectividad de forma de las zeolitas para sus reacciones es más difícil ya que los compuestos funcionales son más polares que los hidrocarburos.

Además, los fabricantes producen productos químicos de valor agregado, incluidas poliolefinas y metanol, para agregar valor a su materia prima. Como resultado, la demanda de catalizadores en aplicaciones petroquímicas y químicas ha aumentado considerablemente. A través del desarrollo de procesos de recuperación de metales, el uso comercial de productos químicos está orientado a reducir los costos y aumentar la disponibilidad de tipos catalíticos basados en metales raros. Se prevé que la adopción de catalizadores de metales básicos más asequibles y abundantes, en oposición al uso de metales raros en el proceso de recuperación de metales, aumente la demanda de catalizadores a nivel mundial. La demanda de catalizadores en la refinación de petróleo está aumentando rápidamente debido a la rápida industrialización y urbanización de las áreas rurales de todo el mundo, y se prevé que esto respalde la expansión del mercado durante el transcurso del período proyectado.

Mercado global de catalizadores químicosanálisis de segmentación

El mercado global de catalizadores químicos está segmentado en función del producto, la aplicación, el tipo y la geografía.

Mercado de catalizadores químicos por producto

• zeolita
• catalizadores bifuncionales
• compuestos organometálicos
• metales
• compuestos químicos

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Por producto, el mercado global de catalizadores químicos está segmentado principalmente en zeolita, catalizadores bifuncionales, compuestos organometálicos, metales y compuestos químicos. El segmento de metales representó la mayor participación de mercado, alrededor del 27,36% en 2021, porque tienen propiedades electrónicas y estructurales únicas que los convierten en catalizadores altamente activos y selectivos para una amplia gama de reacciones. Además, los metales tienen una alta estabilidad térmica y pueden soportar altas temperaturas y presiones sin descomponerse, lo que los hace adecuados para su uso en entornos industriales. En las plantas químicas y refinerías, los metales se utilizan comúnmente como catalizadores en una amplia gama de reacciones químicas. Por ejemplo, en la desulfuración, este proceso se utiliza para eliminar los compuestos de azufre del petróleo crudo, el gas natural y otras materias primas de hidrocarburos. Se utiliza un catalizador, normalmente una mezcla de metales como el molibdeno y el tungsteno, para catalizar la reacción entre los compuestos de azufre y el hidrógeno, lo que da como resultado la formación de sulfuro de hidrógeno (H2S) que se puede eliminar de la materia prima. Los metales se utilizan ampliamente como catalizadores en plantas químicas y refinerías para acelerar o ralentizar las reacciones químicas, haciéndolas más eficientes y rentables. Los metales de transición son particularmente versátiles en las reacciones catalíticas debido a su capacidad para formar múltiples estados de oxidación estables, mientras que los metales que no son de transición son menos versátiles.

Los compuestos químicos fueron el segundo mercado más grande en 2021 y se proyecta que crecerán a una CAGR del 5,57%. Los compuestos químicos tienen una configuración química distinta y definida que se mantiene unida por enlaces químicos en un diseño tridimensional preciso. Los compuestos químicos pueden ser compuestos moleculares unidos por enlaces covalentes, sales unidas por enlaces iónicos, compuestos intermetálicos unidos por enlaces metálicos o un subconjunto de complejos químicos unidos por enlaces covalentes coordinados. Las aminas, los ácidos, los peróxidos, los alcanos, los alquenos, los alquinos, los alcoholes, los éteres, los aldehídos, las cetonas, los ácidos carboxílicos, los ésteres, las amidas, los nitrilos y muchos más son compuestos químicos. Las aminas son importantes en la industria química como intermediarios para la síntesis de fármacos, pesticidas y otros productos químicos. Los ácidos se utilizan en muchos procesos industriales, incluida la producción de fertilizantes, tintes y medicamentos, y como catalizadores en la síntesis de una amplia gama de productos químicos. También se utilizan en laboratorios con fines analíticos, como la medición del pH y la titulación. Los peróxidos se emplean en estas reacciones para iniciar el proceso de polimerización al descomponerse en radicales, que luego inician la reacción en cadena. Cada uno de estos tipos de compuestos tiene propiedades químicas únicas y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales.

Mercado de catalizadores químicos por tipo

• Catalizadores heterogéneos
• Catalizadores homogéneos

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Según el tipo, la industria se clasifica en catalizadores heterogéneos, catalizadores homogéneos. Los catalizadores heterogéneos representaron la mayor participación de mercado con un 72,00 % en 2021, y los catalizadores homogéneos fueron el segundo mercado más grande en 2021, que se proyecta que crecerá a una CAGR del 4,65 %. Los catalizadores heterogéneos son un componente vital en muchas reacciones químicas, ya que permiten un mayor control sobre las condiciones de reacción y pueden generar mayores rendimientos y productos más puros. También se separan más fácilmente de la mezcla de reacción, lo que los hace más respetuosos con el medio ambiente. Se utilizan en una amplia gama de industrias, incluidas la petroquímica, la de fertilizantes, la farmacéutica y muchas otras. Una de las características clave de los catalizadores heterogéneos es que se pueden recuperar y reutilizar fácilmente, lo que reduce significativamente el costo general de la reacción. Además, se pueden utilizar para catalizar reacciones que son difíciles o imposibles de lograr con catalizadores homogéneos. Esto los convierte en una opción atractiva para muchos procesos industriales.

Los catalizadores homogéneos se producen de diversas formas, según el catalizador específico. Los compuestos inorgánicos se pueden sintetizar a través de una variedad de reacciones químicas, mientras que las enzimas se pueden aislar de fuentes naturales o producir a través de tecnología de ADN recombinante. Los catalizadores homogéneos tienen una amplia gama de aplicaciones en las industrias química y farmacéutica. Se utilizan en la producción de productos químicos como fertilizantes, combustibles y plásticos, así como en la síntesis de medicamentos y otros productos farmacéuticos. También se utilizan en el desarrollo de nuevos materiales, como catalizadores para pilas de combustible de hidrógeno.

Mercado de catalizadores químicos por aplicación

• Refinería
• plantas químicas

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Según la aplicación, la industria se bifurca en refinería y plantas químicas. La refinería representó la mayor participación de mercado del 65,67% en 2021 y se proyecta que crecerá a la CAGR más alta durante el período de pronóstico. Los catalizadores desempeñan un papel crucial en el proceso de refinación del petróleo. Se utilizan para convertir el petróleo crudo en una variedad de productos útiles, como gasolina, diésel y combustible para aviones, así como otros productos químicos como plásticos y fertilizantes. Los catalizadores más comunes utilizados en la refinación del petróleo se conocen como catalizadores de craqueo. Estos catalizadores se utilizan para descomponer moléculas grandes de hidrocarburos en otras más pequeñas, un proceso conocido como craqueo. Esto se realiza en un equipo llamado craqueador catalítico. Los tipos más comunes de catalizadores de craqueo catalítico son las zeolitas, que son un tipo de material poroso que puede catalizar selectivamente el craqueo de ciertos hidrocarburos. Otro tipo importante de catalizador utilizado en la refinación del petróleo es un catalizador de hidroprocesamiento. Estos catalizadores se utilizan para eliminar impurezas del petróleo crudo, como azufre y nitrógeno, y para convertir las fracciones pesadas del petróleo crudo en productos más valiosos, como diésel y combustible para aviones.

Una planta química es un tipo de edificio industrial creado específicamente para la producción de productos químicos. Las fábricas de productos químicos se pueden encontrar en todo el mundo y fabrican una variedad de productos, incluidos herbicidas utilizados en cultivos producidos comercialmente y productos químicos fotográficos utilizados en salas de revelado. Muchas instalaciones especializadas, como las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, realizan sus operaciones utilizando técnicas utilizadas en plantas químicas. Las plantas químicas fueron el segundo mercado más grande en 2021 y se proyecta que crecerán a una CAGR del 4,54%.

Mercado de catalizadores químicos por geografía

• América del Norte
• Europa
• Asia Pacífico
• América Latina
• Oriente Medio y África

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Sobre la base de la geografía, la industria se bifurca en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África. Asia Pacífico representó la mayor participación de mercado de alrededor del 50% en 2021, y se proyecta que crezca a la CAGR más alta durante el período de pronóstico. Asia Pacífico comparte el mercado más grande entre las regiones, y el creciente enfoque en productos respetuosos con el medio ambiente y la inversión significativa en la expansión de las capacidades existentes son los principales factores que impulsan el crecimiento de los ingresos en el mercado de Asia Pacífico. Por ejemplo, para satisfacer la creciente demanda de catalizadores químicos de alto rendimiento en las industrias finales en China y Asia-Pacífico en general, BASF SE ha invertido en su planta de producción global de catalizadores químicos en la región. La planta en el Parque de la Industria Química de Shanghái del grupo alemán en Caojing, China, produce catalizadores químicos de metales básicos, catalizadores patentados y adsorbentes utilizados en la producción y eliminación de impurezas de ácido sulfúrico, alcoholes grasos y butanodiol de olefinas. El mercado de América del Norte representó la segunda participación de ingresos más grande en 2021. Las estrictas políticas de emisiones automotrices y el creciente enfoque en productos ecológicos en las industrias de uso final en la región son los principales factores que impulsan el crecimiento de los ingresos en el mercado de América del Norte. Los catalizadores químicos ayudan a los profesionales de la industria a reducir significativamente el contenido de compuestos de azufre y carbono en los productos terminados. El aumento del consumo de gasolina es otro factor clave que contribuye al crecimiento de los ingresos del mercado en esta región.

El mercado norteamericano está creciendo debido al uso cada vez mayor de catalizadores químicos en la conversión de petróleo crudo pesado en fracciones ligeras. Los catalizadores químicos industriales se utilizan principalmente en las industrias de refinación de petróleo y petroquímica básica, ya que la demanda de estos productos está aumentando. Los combustibles derivados del petróleo, como el diésel, la gasolina, el queroseno, el combustible para calefacción y el combustible para aviones, son los combustibles más utilizados en la región. En última instancia, se prevé que la demanda restrictiva de estos productos derivados del petróleo atribuida a los sectores industriales y de generación de energía impulse la demanda en la industria de catalizadores.

Desarrollos clave

Colaboración de BASF En marzo de 2020, BASF presenta un novedoso catalizador trimetálico, desarrollado en colaboración con Sibanye-Stillwater e Impala Platinum y con su apoyo. La exclusiva tecnología del catalizador trimetálico, que BASF ha desarrollado y probado con éxito, permite que los vehículos de gasolina ligeros reemplacen parcialmente el costoso paladio por menos